CN103913679B - 高压开关柜局部放电在线监测系统 - Google Patents
高压开关柜局部放电在线监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103913679B CN103913679B CN201410075021.XA CN201410075021A CN103913679B CN 103913679 B CN103913679 B CN 103913679B CN 201410075021 A CN201410075021 A CN 201410075021A CN 103913679 B CN103913679 B CN 103913679B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- partial discharge
- signal
- switch cabinet
- tension switch
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 2
- 206010056871 Device failure Diseases 0.000 description 1
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开一种高压开关柜局部放电在线监测系统，该监测系统包括：中央数据分析器主机，通过信号传输电缆接收来自局放信号传感器的信号，对信号进行处理，并通过网络通信接口将分析结果传输至局部放电图谱分析仪；多个局放信号传感器，用于对高压开关柜的局部放电进行采集；通过局部放电图谱分析仪可以对局放进行深入的分析和定位。该系统能够为高压开关柜的局部放电监测提供一种可靠的局放监测和定位方法，能够在开关柜绝缘故障发生之初给予报警，起到预防重大事故的效果，适应了智能电网对于供电可靠性的高要求。
Description
高压开关柜局部放电在线监测系统
技术领域
[0001]本发明涉及局部放电监测，更具体地，涉及一种高压开关柜局部放电在线监测系 统。
背景技术
[0002]高压开关柜是城市配电网中重要的基础设施，其运行的稳定性直接影响到城市经 济的发展。状态检修和在线监测是提高高压开关柜可靠性的重要技术手段。据统计，绝缘和 载流故障占到开关柜故障的一半以上，局部放电就是表征高压开关柜绝缘和载流问题的重 要指标，研宄高压开关柜局部放电检测和在线监测技术对提高供电可靠性具有重要意义。 高压开关柜的局放测量，目前常见的方式是采用地电波测量方法来进行巡检，该方法测量 局放量没法定量分析，运用超高频或超声的方法易受干扰，运用声电联合的方法需要用到 多种设备，技术经济性不好，开关柜的长期在线监测和局放源定位还不能实现推广。因此， 需要一种更好的高压开关柜局部放电在线监测系统。
发明内容
[0003] 本发明针对以上技术问题，专门针对高压开关柜局部放电检测领域，研宄出一种 高压开关柜局部放电在线监测系统，该局部放电在线监测系统既能够实现对于开关柜的长 期实时在线监测，又能够通过对监测数据的分析进行局放源的定位，解决了之前需要多台 设备配合才能准确判断局放源的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0005] 高压开关柜局部放电在线监测系统，该监测系统包括：
[0006] 中央数据分析器主机，通过信号传输电缆接收来自局部放电信号传感器的信号， 对信号进行分析，并通过网络通信接口将分析结果传输至局部放电图谱分析仪。
[0007] 多个局部放电信号传感器，用于对高压开关柜的局部放电信号进行采集。
[0008] 局部放电图谱分析仪，用于对所述采集的局部放电信号进行分析，判断局放类型 和局放源的位置。
[0009] 所述局部放电信号传感器包括电容耦合式局放传感器、电感耦合式局放传感器和 空间电磁波式局放传感器。
[0010] 所述电容耦合式局放传感器包括耦合电容和与其连接的第一局部放电信号放大 器，所述第一局部放电信号放大器将耦合电容采集到的脉冲电流信号进行放大，通过信号 传输电缆送给中央数据分析器主机分析。
[0011] 所述电感耦合式局放传感器包括罗科夫斯基线圈和与其连接的第二局部放电信 号放大器。
[0012] 所述空间电磁波式局放传感器包括天线和与其连接的第三局部放电信号放大器。
[0013] 所述信号传输电缆为带屏蔽的同轴电缆。
[0014] 所述中央数据分析器主机分别与三个局部放电信号传感器连接，所述三个局部放 电1曰亏W恐荷平他1史用现组贫便用。
[0015]所述局部放电图谱分析仪对局部放电信号分析时通过局部放电图谱对局部放电 的类型和对局放源进行定位。
[0016]所述耦合电容能与高压开关柜中的带电显示装置的电容共用，或者另外设置。 [0017]本发明的有益效果如下：
[0018] (1)本发明可以使用这一套开关柜局放在线监测系统来实现对于开关柜局放的长 期实时监测和局放源分析定位。
[0019]⑵本发明的监测系统可以兼容不同类型的局部放电信号传感器。
[0020] (3)本发明的在线监测系统是以Pc值来直观显示的，并且是在运行的开关柜系统 中可进行校验的。
[0021] (4)本发明能充分利用现有开关柜中的元件，和带电显示装置系统构成一个相互 兼容又互不干扰的电压监测和局放监测系统，以最低的成本和最小的改动来实现开关柜的 局放在线监测。
附图说明
[0022]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0023]图1示出高压开关柜局部放电在线监测系统结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说 明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体 描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0025] 如图1所示，高压开关柜局部放电在线监测系统主要由局部放电信号传感器3、4、5 和信号传输电缆6、中央数据分析器主机2和局部放电图谱分析仪7组成。该系统是用于对运 行中的高压开关柜进行持续的在线监测，当开关柜内部产生局部放电时，局部放电信号经 传感器采集放大，在中央数据分析器主机2中进行数据分析，可以用pC值(皮库仑)来直观地 将放电量显示在中央数据分析器主机2中的液晶显示屏幕8上，当局部放电量超过系统设置 的阈值时，中央数据分析器主机2发出报警信号，触发局放报警信号继电器13，还可通过网 络通信接口 11以多种通信方式将数据传送给运行维护人员，运行维护人员可以利用局部放 电图谱分析仪7对局部放电进行深入的分析和局部放电源的定位。该系统能够为高压开关 柜的局部放电监测提供一种可靠的局放监测和定位方法，能够在开关柜绝缘故障发生之初 给予报警，起到预防重大事故的效果，适应了智能电网对于供电可靠性高要求。
[0026] 局部放电信号传感器是获取开关柜局部放电信号的重要元件，传感器的性能决定 了局部放电信号是否能够正确的提取出来。本系统连接的局部放电信号传感器有三种类 型，分别是电容耦合式局放传感器3、电感耦合式局放传感器4、空间电磁波式局放传感器5。 下面分别对这三种传感器的特性和使用条件进行介绍。
[0027] 电容耦合式局放传感器3由耦合电容14和第一局部放电信号放大器15组成，其基 本原理是通过耦合电容14采集局部放电信号，经过第一局部放电信号放大器I5进行放大， 再通过信号传输电缆6传送到中央数据分析器主机2中进行分析。针对高压开关柜ABC三相， 每相需要安装一个高压耦合电容，三个耦合电容14通过屏蔽线连接到一个第一局部放电信 号放大器15上，然后通过一根信号传输电缆6连接到中央数据分析器主机2的测量通道10 上。几乎所有的开关柜上都装有带电显示装置16,带电显示装置16连接的高压传感器里面 就$—个电容，为了最大程度的利用现有开关柜的中的元件，降低成本，我们可以利用带电 显示器高压传感器中的电容作为耦合电容14,通过第一局部放电信号放大器15中的电路匹 配，保证既不影响原有开关柜带电显示装置16的功能，又能为局放测量提供信号。这种方式 是测量三相开关柜局放的最佳方式。
[0028]电感耦合式局放传感器4由罗科夫斯基线圈18和第二局部放电信号放大器19组 成，基于测量接地脉冲电流的原理，用于电缆终端的屏蔽层或开关柜内设备的接地点进行 局放测量，通过第二局部放电信号放大器19进行信号放大和抗干扰处理，然后通过信号传 输电缆6与中央数据分析器主机2相连。由局部放电引起的高频对地电流可以使用罗科夫斯 基线圈18进行记录，罗科夫斯基线圈18绕组长度要完全缠绕在高压开关柜的接地导体上。 必须确保这些被检测的兀件仅有一个确定的接地点，其他的部分对地绝缘。
[0029]空间电磁波式局放传感器5由天线20和第三局部放电信号放大器21组成，安装在 开关柜的金属屏蔽间隔里，天线安装在高压部件和地电位之间，形成一个电容分压器。天线 的输出信号取决于局部放电点和地电位之间的距离，天线检测到的信号通过第三局部放电 信号放大器21进行信号放大和抗干扰处理，然后通过信号传输电缆6与中央数据分析器主 机2相连。此处天线可以是一种金属天线，金属天线和高压端构成了一个空间电容C1，金属 天线和地电位端构成了 一个空间电容C2，这两个空间电容进行了分压。
[0030]信号传输电缆6为带屏蔽的同轴电缆，用于屏蔽干扰信号，防止其进入中央数据分 析器主机2影响测量结果。该电缆将各传感器测得的高频局部放电信号传送到中央数据分 析器主机2中，并且它还将为局部放电信号传感器中的电路提供电源。
[0031]中央数据分析器主机2专为开关柜局部放电的长期在线监测而设计，该主机可以 实现长期工作免维护，每个中央数据分析器主机2最多可以连接8个测量通道10,每个通道 可分别设置报警阈值和干扰抑制，测量的灵敏度为lpC,测量范围为HOOOOpC。对于超过8 个点的监测系统，可以使用多台中央数据分析器主机2进行级联。采用这个方式，可以组成 任意多个局放点的监测系统。中央数据分析器主机2具有自诊断和设备故障报警功能，可识 别信号传输电缆的短路和断路故障，可通过多种通信方式将数据传输到上一级的监控计算 机。中央数据分析器主机上有液晶显示屏幕8和操作按钮9,屏幕上可显示每个通道的局放 的实时监测值，以pC值来显示。如果中央数据分析器主机2测到的局放值超出了报警阈值， 就会触发局放报警信号继电器13进行报警，如果是中央数据分析器主机2内部发生了故障， 就会触发设备自我监测报警继电器12进行报警。
[0032] 局部放电类型可大致分为以下三种：内部放电(发生在绝缘体内部）、表面放电(发 生在绝缘体表面）、电晕放电（发生在被气体包围的导体周围），不同的放电具有不同的特征 图谱，局部放电图谱分析仪7可以对局部放电的图谱进行深入的分析，辅助判断局部放电的 类型和局部放电源头的定位。尤其是针对采用电容耦合式局放传感器3,开关柜三相局部放 电信号进入传感器后通过一根同轴电缆作为信号传输电缆6将局部放电信号送到中央数据 分析器主机2中，该图谱分析仪可以把局部放电信号分相显示到分析仪界面上，便于判断局 放发生在开关柜三相中的哪一相上。并可以对中央数据分析器主机2进行如下参数设置:所 有的测量通道的装置名称、采样率，测量通道的数量，通道号和噪音抑制的水平，每个测量 通道测量点文本，警报开/关，局部放电传感器测重祀'围，数字接口放大彳首数，背景噪首抑 制，局部放电报警阈值和峰值延时，另外还可以显示当前总体测量值和自我测试的结果。 [0033]局部放电信号发生器22用于在带电、带负荷的条件下对局放在线监测系统的测量 值进行校验，该局部放电信号发生器22的灵敏度为1Pc，信号输出范围为1_30000PC。局部放 电信号发生器22产生模拟局部放电信号从带电显示装置16上的核相孔17上注入，可以为中 央数据分析器主机2测量的局放值提供校正信号。
[0034]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1. 高压开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，该监测系统包括： 中央数据分析器主机，通过信号传输电缆接收来自局放传感器的信号，对信号进行分 析，并通过网络通信接口将分析结果传输至局部放电图谱分析仪； 多个局放传感器，用于对高压开关柜的局部放电信号进行采集； 局部放电图谱分析仪，用于对所述采集的局部放电信号进行分析，判断局放类型和局 放源的位置； 所述局放传感器包括电容耦合式局放传感器、电感耦合式局放传感器和空间电磁波式 局放传感器； 所述电容耦合式局放传感器包括耦合电容和与其连接的第一局部放电信号放大器，所 述第一局部放电信号放大器将耦合电容采集到的脉冲电流信号进行放大，通过信号传输电 缆送给中央数据分析器主机分析； 所述親合电容与高压开关柜中的带电显示装置的电容共用。
2. 根据权利要求1所述的高压开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述电感耦 合式局放传感器包括罗科夫斯基线圈和与其连接的第二局部放电信号放大器。
3.根据权利要求1所述的高压开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述空间电 磁波式局放传感器包括天线和与其连接的第三局部放电信号放大器。
4. 根据权利要求1所述的高压开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述信号传 输电缆为带屏蔽的同轴电缆。
5. 根据权利要求1所述的高压开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述中央数 据分析器主机分别与上述三个局放传感器连接，所述三个局放传感器单独使用或组合使 用。
6. 根据权利要求1所述的高压开关柜局部放电在线监测系统，其特征在于，所述局部放 电图谱分析仪对局部放电信号分析时通过局部放电图谱对局放类型进行判断和对局放源 进行定位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410075021.XA CN103913679B (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 高压开关柜局部放电在线监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410075021.XA CN103913679B (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 高压开关柜局部放电在线监测系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103913679A CN103913679A (zh) | 2014-07-09 |
| CN103913679B true CN103913679B (zh) | 2017-08-08 |
Family
ID=51039512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410075021.XA Active CN103913679B (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 高压开关柜局部放电在线监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103913679B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104502821B (zh) * | 2014-12-29 | 2018-03-20 | 河海大学常州校区 | 基于电容传感器式开关柜局放在线监测系统及方法 |
| CN106405340A (zh) * | 2015-07-30 | 2017-02-15 | 上海欧秒电力监测设备有限公司 | 一种基于局放传感器的gis故障指示系统 |
| CN106199362A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-07 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种gis设备快速异常检出方法 |
| CN107102242A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-08-29 | 北京电无忧科技有限公司 | 高压开关柜绝缘状态监测方法及系统 |
| CN109950805B (zh) * | 2017-12-20 | 2020-12-18 | 天津平高智能电气有限公司 | 一种高压开关柜 |
| CN108445360A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种开关柜局部放电定位设备及方法 |
| CN108427068A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-21 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种开关柜局部放电检测设备及方法 |
| CN109377744A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 国网新疆电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于多传感器检测的开关柜局部放电数据采集系统 |
| CN109596954A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-09 | 国网北京市电力公司 | 开关柜局部放电的检测方法及装置 |
| CN109633395A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 保定华创电气有限公司 | 一种局部放电信号测量及定位方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929903A (en) * | 1987-08-07 | 1990-05-29 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Method of and apparatus for assessing insulation conditions |
| CN101710166B (zh) * | 2009-09-15 | 2011-11-30 | 西安博源电气有限公司 | 电力电缆接头局部放电在线监测方法 |
| CN101650404B (zh) * | 2009-09-18 | 2012-05-09 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 一种高压超高压电缆电缆附件施工缺陷检测识别方法 |
| CN102096027B (zh) * | 2010-11-15 | 2013-10-16 | 华北电力大学 | 电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器 |
| CN102385026A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-21 | 国网电力科学研究院 | 高压电缆线路局部放电在线定位方法及装置 |
| KR101307319B1 (ko) * | 2012-04-13 | 2013-09-10 | 엘에스산전 주식회사 | 부분 방전 신호 검출 시스템 및 그 방법 |
| CN203405535U (zh) * | 2013-06-27 | 2014-01-22 | 国家电网公司 | 气体绝缘全封闭组合电器中局放信号源的定位装置和系统 |
| CN103529370B (zh) * | 2013-10-30 | 2016-08-17 | 国家电网公司 | 一种高压开关柜局部放电检测方法 |
-
2014
- 2014-03-03 CN CN201410075021.XA patent/CN103913679B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103913679A (zh) | 2014-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103913679B (zh) | 高压开关柜局部放电在线监测系统 | |
| TWI403740B (zh) | 用於檢測靜電放電事件之系統、方法及電腦程式 | |
| CN203658526U (zh) | 一种用于配电电缆局部放电的带电检测装置 | |
| CN203773010U (zh) | 基于开关柜带电显示装置的局放在线监测仪表 | |
| CN104897983B (zh) | 一种变电站接地网冲击散流特性测试装置 | |
| Gao et al. | Investigation of the Evaluation of the PD Severity and Verification of the Sensitivity of Partial-Discharge Detection Using the UHF Method in GIS | |
| CN103558525A (zh) | 一种开关柜局部放电检测方法 | |
| CN204044296U (zh) | 一种局部放电检测系统 | |
| CN103558524A (zh) | 一种开关柜局部放电检测装置 | |
| CN103713244B (zh) | 一种用于配电电缆局部放电的带电检测方法 | |
| CN103558526A (zh) | 一种开关柜局部放电检测方法 | |
| CN105953911B (zh) | 用于高压断路器机械故障监测的振动传感器 | |
| CN104614648A (zh) | 一种电声联合直流局部放电检测装置 | |
| EP2209014B1 (en) | Partial corona discharge detection | |
| CN202421428U (zh) | 一种变电站局放带电检测设备 | |
| CN102721854B (zh) | 电网过电压信号检测方法及系统 | |
| CN202583397U (zh) | 一种高压开关柜局部放电监测及定位系统 | |
| CN108919070A (zh) | 一种多源信息融合的开关柜局部放电检测系统 | |
| CN203773009U (zh) | 高压开关柜局部放电在线监测系统 | |
| JP2021511480A (ja) | 変圧器監視・測定システム及び方法 | |
| CN106249054A (zh) | 电容式电压互感器及其一体化检测传感器 | |
| CN110426616A (zh) | 一种基于法兰盘螺栓的gis局部放电检测装置和方法 | |
| CN105425124A (zh) | 变压器局部放电在线监测系统及监测方法 | |
| CN207020237U (zh) | 一种变压器高频局部放电与工频接地电流联合监测装置 | |
| CN207380098U (zh) | 一种高压套管极化去极化现场测试去干扰装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C06 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20141224 Address after: 100018, room 4, building 1-401, building 181, Jing Jing home, Chaoyang District, Beijing Applicant after: Gao Haitao Address before: 100018, room 4, building 1-401, building 181, Jing Jing home, Chaoyang District, Beijing Applicant before: Think of the League of Nations (Beijing) Technology Co. Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: GAO HAITAO Free format text: FORMER OWNER: GUOLIAN SICHUANG (BEIJING) TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20141224 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |